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松花江某污水處理廠提標(biāo)改造

2019-10-30 08:08:13王泰達(dá)劉曉悅
大經(jīng)貿(mào) 2019年8期

王泰達(dá) 劉曉悅

【摘 要】 介紹了松花江流域某小型污水處理廠,采用AAOA-MBR提標(biāo)改造設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。通過對(duì)污水廠運(yùn)行情況的分析,研究了該工藝脫氮除磷的降解特性。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,污水廠處理能力由10103m3/d上升至20103m3/d,脫氮能力上升提標(biāo)改造工藝穩(wěn)定可靠,出水水質(zhì)穩(wěn)定,達(dá)到GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。可為小型水廠提標(biāo)改造提供參考。

【關(guān)鍵詞】 提標(biāo)改造 污水處理廠 AAOA-MBR工藝

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,松花江流域污水排放量與日俱增;居民生活中類似洗滌液的化學(xué)清洗劑種類增多,生活廢水中含氮磷量上升。現(xiàn)污水廠的污水凈化能力已無法滿足凈水需要,亟待提升凈化水平與處理容量。同時(shí),松花江已經(jīng)列入到新建國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)名單,治污防污刻不容緩[1]。

1.改造前運(yùn)行情況

1.1運(yùn)行數(shù)據(jù)與流程

松花江某污水處理廠建設(shè)于2005年,于2008年投入運(yùn)行,其水廠主體采用AAO生物處理工藝。處理能力為10103m3/d,出水執(zhí)行GB18918-2002二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[2]。

1.2改造前存在的問題

(1)脫磷除氮能力不足,不能符合國(guó)家規(guī)定的GB18918-2002一級(jí)A的要求,且存在較大差距

(2)進(jìn)出水高峰時(shí)期,進(jìn)水量增大,懸浮固體和無機(jī)性粉塵含量高,不能達(dá)到GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)

(3)曝氣機(jī)曝氣效果不理想,運(yùn)行不穩(wěn)定,運(yùn)行功率高,不夠經(jīng)濟(jì),氧化利用率低

(4)混合液回流不足,管道布置不合理

2.升級(jí)改造

2.1改造思路

改造分為兩個(gè)部分,其一,土建部分改造升級(jí)按20103m3/d建成;其二,增添污水凈化裝備及在生化凈化方面進(jìn)行升級(jí)提標(biāo)[3]。

根據(jù)對(duì)進(jìn)口水質(zhì)的調(diào)研與考察,水中含有氮磷含量較以往有所上升,現(xiàn)有的AAO處理工藝無法達(dá)標(biāo)。同時(shí)綜合考慮現(xiàn)有處理裝備,管理布線,用地規(guī)劃,資金分配等多方面的條件,確定提標(biāo)污水處理工程生化處理部分按AAOA+MBR工藝搭建完成。在原AAO生化處理裝置之后,加置二號(hào)缺氧區(qū)和膜池。通過混合液回流與污泥回流,強(qiáng)化脫氮除磷的能力,節(jié)省外加碳源[4]。

由于季節(jié)等因素,會(huì)造成水質(zhì)水量波動(dòng)情況,增設(shè)調(diào)節(jié)池,增強(qiáng)生物膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性[5]。

2.2改造方案

對(duì)污水廠凈化裝置進(jìn)行保留利用以及提標(biāo)升級(jí)。保留設(shè)施:粗柵進(jìn)水泵房、細(xì)格柵旋流沉砂池、厭氧池、缺氧池、好氧池、污泥脫水機(jī)房、鼓風(fēng)機(jī)房。

(1)預(yù)處理部分改造。生活污水中的無極粉塵、懸浮固體含量增多,為保障膜系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,故更換新型設(shè)備,增設(shè)膜格柵池。池平面尺寸為12m*7m,過濾格網(wǎng)孔隙為0.5mm,有效過濾大部分雜質(zhì),保證膜系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

(2)生化反應(yīng)池改造。污水排放高峰期,氮磷含量上升,原生化反應(yīng)池脫氮除磷能力不足,不能達(dá)到一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn),達(dá)標(biāo)排污遇困難,故增設(shè)后置第二缺氧區(qū),增強(qiáng)凈化能力。生物池有效池深5.7m,AAOA四個(gè)分區(qū)污水停留時(shí)間分別為2.1h、4.02h、6.3h、5.2h。污泥濃度分別為5.5g/L、6.8g/L、8.9g/L、8.9g/L。污泥負(fù)荷為60mg/(g·d),污泥泥齡為17-20d。

(3)為增強(qiáng)脫氮除磷能力,將回流分為三個(gè)級(jí)次,一級(jí)回流為膜池的混合液回流到好氧池區(qū)的前端,回流比為400%-500%;二級(jí)回流為好氧區(qū)混合液回流至第一缺氧區(qū),回流比為400%。三級(jí)回流為第二缺氧區(qū)混合液回流至厭氧區(qū),回流比為100%-200%。

(4)MBR膜池。由聚偏二氟乙烯中空纖維膜作為膜組件,格膜池由5只膜組件共同搭建。MBR池污泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度為10g/L,污泥負(fù)荷為60mg/(g·d),泥齡為20-30d,通量為400L/(m2·d),膜池至好氧區(qū)的混合液外流比為400%。每9min進(jìn)行一次抽吸過濾,8min進(jìn)行過濾,1分鐘進(jìn)行反洗。化學(xué)洗滌平均每周一次,恢復(fù)性化學(xué)清洗,需要在運(yùn)行時(shí)間超過一年之后進(jìn)行洗滌。

(5)鼓風(fēng)機(jī)房。原廠曝氣機(jī)運(yùn)行功率高,不夠經(jīng)濟(jì)、氧化利用率低。為提供充足氧氣到好氧池,以及在膜池高效提供曝氣,故改進(jìn)鼓風(fēng)機(jī)房。裝設(shè)四臺(tái)空氣懸浮空機(jī)(單臺(tái)風(fēng)量為95m3/min風(fēng)量),兩臺(tái)使用,兩臺(tái)備用。

(6)脫水機(jī)房。拆除原脫水機(jī),污泥處理工藝中的帶式濃縮脫水機(jī)改為疊螺式污泥脫水機(jī),裝設(shè)3臺(tái)板框式壓濾機(jī),兩臺(tái)使用,余下備用,使濾餅含水量降至70%以下。

(7)增設(shè)乙酸鈉投加間。缺少碳源時(shí),投入碳源,從而增加氮的去除量。

3.運(yùn)行調(diào)研

截至2018年12月,該廠運(yùn)行已達(dá)兩年。2018年月均進(jìn)出水指標(biāo)含量數(shù)據(jù)如圖,

月均各項(xiàng)數(shù)據(jù)符合GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)行情況良好。

圖1中顯示該年此工藝運(yùn)轉(zhuǎn)期間進(jìn)出水中NH3-N的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)。從圖中可以清晰地觀察出,進(jìn)水中NH3-N含量隨著月份變化而大幅波動(dòng),但出水中NH3-N含量十分平穩(wěn)且保持較低含量。此年份NH3-N最大出水濃度為3.1mg/L,平均去除率達(dá)93%。可見,提標(biāo)改造后,工程對(duì)氮磷去除效果具有效率高,運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。

圖2中顯示該年此工藝運(yùn)轉(zhuǎn)期間TN的去除數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)。圖中表明,無論其中含氮量怎么波動(dòng),凈化后污水含氮量保持較低水平且穩(wěn)定。此年份氮最大出水濃度為9.7mg/L,平均去除率達(dá)75%。由此可以得出,提標(biāo)改造后的處理工藝,脫氮效果良好。

從此折線圖得出,無論進(jìn)水中含磷量折線如何浮動(dòng),凈化后污水磷含量始終低于0.5g/L且平穩(wěn)。出水中的含磷濃度最高為0.4g/L,平均去除率達(dá)90%。由此可以得出,新型的提標(biāo)改造工藝較傳統(tǒng)工藝在除磷方面有了較大提升與進(jìn)步。

4總結(jié)

采集數(shù)據(jù)繪成折線圖直觀的發(fā)現(xiàn),無論進(jìn)水中的NH3-N及氮磷含量如何變化,凈水過后,始終保持著平穩(wěn)且較低濃度,凈化水質(zhì)達(dá)到預(yù)期效果,并均低于GB-18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。說明此改造工藝脫氧除磷效率高,出水水質(zhì)優(yōu)良,改造設(shè)計(jì)合理。

提標(biāo)改造前后,結(jié)合污水廠實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)。二期工程增加曝氣效率,能有效濾除大部分雜質(zhì),增加回流比。新型AAOA-MBR生化反應(yīng)池,以增設(shè)第二缺氧區(qū)及生物膜過濾的方式代替代替二次沉淀,將污水深度處理,脫氮除磷的效率上升。升級(jí)后的污水廠凈化水質(zhì)優(yōu)良,為其他北方城市廢水處理廠的提標(biāo)改造提供參考。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范:GB50013-2006[S].

[2] 城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn):GB18918-2002[S].

[3] 楊宇星,吳迪,宋美芹.新型MBBR用于類地表四類水排放標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)改造工程[J].中國(guó)給水排水,2017,33(14):80-83.

[4] 張俊堯,黃菲,梅曉潔.三種MBR脫氮工藝與穩(wěn)定工藝運(yùn)行性能的比較.凈水技術(shù),2017,36(1):59-61.

[5] 郭奕杉,馮文東,朱夢(mèng)影,張?jiān)藕眨琢罾?電解法生活污水處理裝置在海上平臺(tái)的應(yīng)用[J].當(dāng)代化工,2017,46(12):2523-2531.

作者簡(jiǎn)介:王泰達(dá),1994,男,研究生在讀,華北理工大學(xué),研究方向:控制工程。

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